CN110696089A - 一种非金属材料数控快速成型的复合工艺设备 - Google Patents

一种非金属材料数控快速成型的复合工艺设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种非金属材料数控快速成型的复合工艺设备,包括主框架一、主框架二、主框架三、主框架四，主框架五、主框架六、线性切割装置、工作台，该复合工艺设备在效率上比现有的工艺至少提高一倍以上效率，在精度上远远超过人工雕刻。另外因为工艺的变化，减少了粉尘的产生量，可以极大地改善工作环境。

Description

一种非金属材料数控快速成型的复合工艺设备
技术领域
本发明涉及一种非金属材料数控快速成型的复合工艺设备。
背景技术
目前市面已有雕塑、影视道具和模型80％以手工创作为主，通过雕刻刀进行创作。另外市面上有一些人会采用木工雕刻机进行雕刻创造。手工雕刻速度慢，效率低，精度差，作为艺术创作无可厚非，但是无法进行批量复制，因为雕刻中会产生烟气和粉尘，对人体伤害较大。部分采用木工雕刻机的，每次都需要进行开粗加精雕。全过程耗时长，效率极为低下。受雕刻机结构行程影响，数字雕刻的尺寸范围较小，所以分块较多，也影响了生产效率和精度。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是为广告美陈公司，雕塑创造者、影视道具制作者，模型制作者进行非金属材料的模型雕塑快速成型工作提供一种非金属材料数控快速成型的复合工艺设备。该复合工艺设备在效率上比现有的工艺至少提高一倍以上效率，在精度上远远超过人工雕刻。另外因为工艺的变化，减少了粉尘的产生量，可以极大地改善工作环境。
本发明采取的具体技术方案是：
一种非金属材料数控快速成型的复合工艺设备,包括主框架一、主框架二、主框架三、主框架四，主框架五、主框架六、线性切割装置、工作台，所述主框架一的竖向支架上设有线性导轨A，所述线性导轨A滑动连接有滑块A，所述滑块A与主框架二固定连接，所述竖向支架上设有传动部件A，所述传动部件A连接有数控电机A，数控电机A驱动传动部件A运行进而带动主框架二沿着主框架一的竖向支架上下运动；所述主框架二上设有线性导轨B，所述线性导轨B滑动连接有滑块B，所述滑块B与主框架五固定连接，所述主框架二上设有传动部件B，所述传动部件B连接有数控电机B，数控电机B驱动传动部件B运行进而带动主框架五沿着主框架二左右运动；所述主框架三上设有线性导轨C，所述线性导轨C滑动连接有滑块C，所述滑块C与主框架四固定连接，所述主框架三上设有传动部件C，所述传动部件C连接有数控电机C，数控电机C驱动传动部件C运行进而带动主框架四沿着主框架三前后运动；所述主框架六安装在主框架三上，所述主框架六有两条竖向框架组成，所述竖向框架上设有线性导轨D，所述线性导轨D滑动连接有滑块D，两滑块D之间固定连接有线性切割装置，所述竖向框架上设有传动部件D，所述传动部件D连接有数控电机D，所述数控电机D驱动传动部件D运行进而带动线性切割装置沿着竖向框架上下运动对母材进行线性切割；所述主框架四的的底部支架上安装有工作台，所述工作台用于放置母材；所述主框架五连接有铣刀。
为了更好的实现本发明，主框架四的竖向支架上设有线性导轨E，所述线性导轨E滑动连接有滑块E，两滑块E之间固定连接有固定轴，所述固定轴的中心与所述工作台的中心对应。
为了更好的实现本发明，所述工作台通过旋转装置安装在主框架四的的底部支架上，所述的旋转装置运行由数控电机驱动。旋转装置带动工作台旋转进而带动母材旋转方便不同角度的切割。
为了更好的实现本发明，所述主框架五为连接主轴或旋转结构。
为了更好的实现本发明，所述数控电机为步进电机或伺服电机或混合电机。
为了更好的实现本发明，所述传动部件为丝杆或同步带或齿轮齿条结构。
为了更好的实现本发明，所述线性切割装置为线锯轮或电热丝切割装置。
为了更好的实现本发明，所述旋转装置直接固定在数控机床。
本发明的有益效果是：
1.本发明利用非金属材料的容易切削性，先用线性切割装置将母材开粗，再用铣刀的快速旋转进行精加工，节约了大量的时间，也减低了粉尘的产生，减少了能耗。
2.本发明将线性切割工艺和高速旋转铣削的工艺两种不相干的加工工艺结合了在一起。
3.本发明设备采用了独特的敞开式固定母材的方法，可以做很大尺寸的切削雕铣加工，能满足目前市面上的对大尺寸设备的需求。另外因为非金属母材的重量相对较轻，对设备的结构的强度要求低，这种设备结构的设计会降低很大的成本，从而提高了产品的市场竞争力。
4.本发明主框架五可设计成旋转结构，让设备变成五轴联动设备，适用于一些特殊需求的客户。
附图说明
图1-2为本发明提供的非金属材料数控快速成型的复合工艺设备的结构图；
图3-4为本发明提供的非金属材料数控快速成型的复合工艺设备的工作示意图。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
实施例1
请参阅图1-2，本实施例提供了一种非金属材料数控快速成型的复合工艺设备,包括主框架一1、主框架二2、主框架三3、主框架四4，主框架五5、主框架六6、线性切割装置7、工作台8，所述主框架一1的竖向支架上设有线性导轨A11，所述线性导轨A11滑动连接有滑块A12，所述滑块A12与主框架二2固定连接，所述竖向支架上设有传动部件A13，传动部件可选择丝杆、同步带和齿轮齿条结构，本实施例该处选择使用的是齿轮齿条结构，如图1所示，齿条与线性导轨A11并排设置在竖向支架上，齿轮的尾端穿过主框架二2并传动连接有数控电机A14，数控电机A14驱动齿轮转动沿着齿条上下运动进而带动主框架二2沿着主框架一1的竖向支架上下运动；所述主框架二2上设有线性导轨B21，所述线性导轨B21滑动连接有滑块B22，所述滑块B22与主框架五5固定连接，所述主框架二2上设有传动部件B23，传动部件可选择丝杆、同步带和齿轮齿条结构，本实施例该处选择使用的是丝杆A，如图1所示，丝杆A与其中一条线性导轨B21并排设置在主框架二2上，丝杆A的一端传动连接有数控电机B24，滑块B22与主框架五5通过一连接板A25固定连接，连接板A25与丝杆A呈传动连接，数控电机B24驱动丝杆A转动进而带动连接板A25(连接板A25带动主框架五5)沿着主框架二2左右运动；所述主框架三3上设有线性导轨C31，所述线性导轨C31滑动连接有滑块C32，所述滑块C32与主框架四4固定连接，所述主框架三3上设有传动部件C33，传动部件可选择丝杆、同步带和齿轮齿条结构，本实施例该处选择使用的是丝杆B，丝杆B的一端传动连接有数控电机C34，滑块C32通过一连接板B35与主框架四4的底部支架固定连接，连接板B35与丝杆B呈传动连接，数控电机C34驱动丝杆B转动进而带动连接板B35(连接板B35带动主框架四4)沿着主框架三3前后运动；所述主框架六6安装在主框架三3上，所述主框架六6有两条竖向框架组成，所述竖向框架上设有线性导轨D61，所述线性导轨D61滑动连接有滑块D62，两滑块D62之间固定连接有线性切割装置7，所述竖向框架上设有传动部件D63，传动部件可选择丝杆、同步带和齿轮齿条结构，本实施例该处选择使用的是丝杆C，丝杆C的一端传动连接有数控电机D64，滑块D62通过连接板C65与线性切割装置7固定连接，丝杆C与连接板C65呈传动连接，所述数控电机D64驱动丝杆C转动进而连接板C65(连接板C65带动线性切割装置7)沿着竖向框架上下运动对母材9进行线性切割；所述主框架四4的的底部支架上安装有工作台8，所述工作台8用于放置母材9；所述主框架五5连接有铣刀51，主框架五5为主轴。为了更好的实现本发明，主框架四4的竖向支架上设有线性导轨E41，所述线性导轨E41滑动连接有滑块E42，两滑块E42之间固定连接有固定轴43，所述固定轴43的中心与所述工作台8的中心对应,该固定轴43通过手动沿着线性导轨E41上下移动保证同心。
工作时，如图3所示，主框架三，主框架四，主框架六为一个组合，进行第一道工序，母材粗加工。也就是通过线性切割，利用电热丝发热或者线锯快速运动，对母材进行外轮廓切割，最大限度地将不需要的母材切削掉。然后如图4所示，主框架一，主框架二，主框架三，主框架四，主框架五为一个组合，进行第二道工序，母材的精加工。也就是通过铣刀的快速旋转，对第一道工序切割剩余的轮廓进行精细雕刻处理，从而得到需要的成品。
实施例2
其它结构与实施例1相同，区别在于工作台8是通过旋转装置安装在底部支架上的。
实施例3
其它结构与实施例2相同，区别在于旋转装置是直接固定在机床上的。
实施例4
其它结构与实施例4相同，区别在于主框架五5为旋转装置。
尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (8)

1.一种非金属材料数控快速成型的复合工艺设备,其特征在于，包括主框架一、主框架二、主框架三、主框架四，主框架五、主框架六、线性切割装置、工作台，所述主框架一的竖向支架上设有线性导轨A，所述线性导轨A滑动连接有滑块A，所述滑块A与主框架二固定连接，所述竖向支架上设有传动部件A，所述传动部件A连接有数控电机A，数控电机A驱动传动部件A运行进而带动主框架二沿着主框架一的竖向支架上下运动；所述主框架二上设有线性导轨B，所述线性导轨B滑动连接有滑块B，所述滑块B与主框架五固定连接，所述主框架二上设有传动部件B，所述传动部件B连接有数控电机B，数控电机B驱动传动部件B运行进而带动主框架五沿着主框架二左右运动；所述主框架三上设有线性导轨C，所述线性导轨C滑动连接有滑块C，所述滑块C与主框架四固定连接，所述主框架三上设有传动部件C，所述传动部件C连接有数控电机C，数控电机C驱动传动部件C运行进而带动主框架四沿着主框架三前后运动；所述主框架六安装在主框架三上，所述主框架六有两条竖向框架组成，所述竖向框架上设有线性导轨D，所述线性导轨D滑动连接有滑块D，两滑块D之间固定连接有线性切割装置，所述竖向框架上设有传动部件D，所述传动部件D连接有数控电机D，所述数控电机D驱动传动部件D运行进而带动线性切割装置沿着竖向框架上下运动对母材进行线性切割；所述主框架四的的底部支架上安装有工作台，所述工作台用于放置母材；所述主框架五连接有铣刀。
2.根据权利要求1所述一种非金属材料数控快速成型的复合工艺设备,其特征在于，所述主框架四的竖向支架上设有线性导轨E，所述线性导轨E滑动连接有滑块E，两滑块E之间固定连接有固定轴，所述固定轴的中心与所述工作台的中心对应。
3.根据权利要求1或2所述一种非金属材料数控快速成型的复合工艺设备,其特征在于，所述工作台通过旋转装置安装在主框架四的的底部支架上，所述的旋转装置运行由数控电机驱动。
4.根据权利要求3所述一种非金属材料数控快速成型的复合工艺设备,其特征在于，所述主框架五为连接主轴或旋转装置。
5.根据权利要求3所述一种非金属材料数控快速成型的复合工艺设备,其特征在于，所述数控电机为步进电机或伺服电机或混合电机。
6.根据权利要求3所述一种非金属材料数控快速成型的复合工艺设备,其特征在于，所述传动部件为丝杆或同步带或齿轮齿条结构。
7.根据权利要求3所述一种非金属材料数控快速成型的复合工艺设备,其特征在于，所述线性切割装置为线锯轮或电热丝切割装置。
8.根据权利要求3所述一种非金属材料数控快速成型的复合工艺设备,其特征在于，所述旋转装置直接固定在数控机床。
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